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Type: Dissertação
Issue Date: 2010
Authors: VIEIRA, Wildney Wallacy da Silva
First Advisor: LEITE, Lourenildo Williame Barbosa
Title: Análise de velocidade por otimização do semblance na reflexão sísmica
Sponsor: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos
PETROBRAS - Petróleo Brasileiro S.A.
Citation: VIEIRA, Wildney Wallacy da Silva. Análise de velocidade por otimização do semblance na reflexão sísmica. 2010. 109 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Geociências, Belém, 2011. Programa de Pós-Graduação em Geofísica.
Resumo: Este trabalho teve como objetivo geral desenvolver uma metodologia sistemática para a inversão de dados de reflexão sísmica em arranjo ponto-médio-comum (PMC), partindo do caso 1D de variação vertical de velocidade e espessura que permite a obtenção de modelos de velocidades intervalares, vint,n, as espessuras intervalares, zn, e as velocidades média-quadrática, vRMS,n, em seções PMC individualizadas. Uma consequência disso é a transformação direta destes valores do tempo para profundidade. Como contribuição a análise de velocidade, foram desenvolvidos dois métodos para atacar o problema baseado na estimativa de velocidade intervalar. O primeiro método foi baseado na marcação manual em seções PMC, e inversão por ajuste de curvas no sentido dos quadrados-mínimos. O segundo método foi baseado na otimização da função semblance para se obter uma marcação automática. A metodologia combinou dois tipos de otimização: um Método Global (Método Price ou Simplex), e um Método Local (Gradiente de Segunda Ordem ou Conjugado), submetidos a informação à priori e vínculos. A marcação de eventos na seção tempo-distância faz parte dos processos de inversão, e os pontos marcados constituem os dados de entrada juntamente com as informações à priori do modelo a ser ajustado. A marcação deve, por princípio, evitar eventos que representem múltiplas, difrações e interseções, e numa seção pode ser feita mais de 50 marcações de eventos, enquanto que num mapa semblance não se consegue marcar mais de 10 eventos de reflexão. A aplicação deste trabalho é voltada a dados sísmicos de bacias sedimentares em ambientes marinhos para se obter uma distribuição de velocidades para a subsuperfície, onde o modelo plano-horizontal é aplicado em seções PMC individualizadas, e cuja solução pode ser usada como um modelo inicial em processos posteriores. Os dados reais da Bacia Marinha usados neste trabalho foram levantados pela PETROBRAS em 1985, e a linha sísmica selecionada foi a de número L5519 da Bacia do Camamu, e o PMC apresentado é a de número 237. A linha é composta de 1098 pontos de tiro, com arranjo unilateraldireito. O intervalo de amostragem é 4 ms. O espaçamento entre os geofones é 13,34 m com o primeiro geofone localizado a 300 m da fonte. O espaçamento entre as fontes é de 26,68 m. Como conclusão geral, o método de estimativa de velocidade intervalar apresentada neste trabalho fica como suporte alternativo ao processo de análise de velocidades, onde se faz necessário um controle sobre a sequência de inversão dos PMCs ao longo da linha sísmica para que a solução possa ser usada como modelo inicial ao imageamento, e posterior inversão tomográfica. Como etapas futuras, podemos propor trabalhos voltados direto e especificamente a análise de velocidade sísmica estendendo o caso 2D de otimização do semblance ao caso 3D, estender o presente estudo para o caso baseado na teoria do raio imagem com a finalidade de produzir um mapa continuo de velocidades para toda a seção sísmica de forma automática.
Abstract: This work had as a general aim to develop a systematic methodology for the inversion of seismic reflection data organized in common-midpoint gathers (CMP), starting from 1D vertical variation of velocity and thickness that allows to obtain interval velocity, vint,n, in time, the correspondent interval thickness, zn, and the correspondent mean-square velocity, vRMS,n in individualized CMP gathers. A direct consequence of this work the transformation of these values from time to depth. Two methods were developed to attack the problem defined as velocity analysis based on the estimation of interval velocity. The first method was based on manual picking of reflection events on CMP gathers, and inversion by curve fitting in the least-square sense. The second method was based on the otimization of the semblance function to obtain an automatic picking. The methodology combined two types of optimization: a Global Method (Price or Simplex), and Local Method (second order gradient or cojugate), subject to a priori information and constraints. The picking of events in time-distance section is of fundamental importance in the process of inversion, and the picked points are the input data along with a priori information of the model to be adjusted. The picking must, in principle, avoid events that represent multiples, diffractions and intersections, and in a section over 50 pickings can be made, while in a semblance map not more than 10 events could usually be picked by eye. The application of this work is focused on seismic data of marine sedimentary basins to obtain a distribution of velocities for the subsurface, where a plane-horizontal model is applied for individual CMP sections, and that the solution can be used as an initial model in subsequent processes. The real data used in this study were collected by Petrobras in 1985, and the selected seismic line was of number L5519 of the Camamu Basin, and the CMP presented is of number 237. The line consists of 1098 shot points with right-lateral arrangement. The sampling interval is 4 ms. The spacing between the geophones is 13.34 m with the first geophone located at 300 m from the source. The spacing between the sources is 26.68 m. As a general conclusion, the method for estimating interval velocity in this work stands as an alternative support to velocity analysis, where it is necessary a control over the sequential inversion of CMP gathers along the seismic line such that the solution can be used as an initial model for imaging, and further tomographic inversion. As future work, we can be propose studies directely and specifically related to seismic velocity analysis by extending the 2D semblance optimization method to 3D, and extending the present studies to the method based on the image ray, aiming at producing a continuous velocity map for the entire section in an automatic way.
Keywords: Método de reflexão sísmica
Inversão sísmica
Inversão (Geofísica)
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOFISICA::GEOFISICA APLICADA
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
Institution Acronym: UFPA
Department: Instituto de Geociências
Program: Programa de Pós-Graduação em Geofísica
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:Dissertações em Geofísica (Mestrado) - CPGF/IG

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